Java Stream API 惰性求值内部

Question

我正在写一篇关于 Java Stream API 的文章。我已经阅读了 Stream 的整个包文档，并且在这里查看了类似的问题。

如果我这样说： “在终端操作被命中之前，不会评估流上的中间操作，这将实际执行它们，” 我会是正确的吗？我在 StackOverflow 上看到了不同的答案，而且每个中间操作都返回一个 Stream，所以我想知道它是否只是返回自己，然后只是跟踪中间操作以执行它。这就是“懒惰评估/执行”的意思吗？

下面的 javadoc 老实说给了我混合的信号。也许我只是愚蠢

中间操作返回一个新流。他们总是很懒惰； 执行诸如 filter() 之类的中间操作实际上并不 执行任何过滤，而是创建一个新流，当 遍历，包含初始流中匹配的元素 给定谓词。管道源的遍历直到 执行管道的终端操作。

非常感谢您的宝贵时间！抱歉，如果我遗漏了什么；（我已经坚持了很长时间！

P.S：Stream and lazy evaluation 非常相似，但是 “每个中间操作都会创建一个新流，存储提供的操作/函数并返回新流。”所以基本上，我的问题是，通过新流，它是否意味着与它相同的流？

Answer 1

所以我想知道它是不是自己返回了

中间操作不返回给定的流。正如 JavaDoc 所说，它们返回一个 新流，即一个新对象。

如果它是一个新对象，它如何知道之前在流上完成的操作？

...你可能会问。

嗯，对象可以引用其他对象，对吧？即使您返回一个执行“映射”的新Stream，它仍然可以引用“旧流”（又名上游）。非常简单的例子：

class StreamThatDoesMapping<U, T> implements Stream<T> {
    private Stream<U> upstream;
    private Function<? super U, ? extends T> mappingFunction;

    public StreamThatDoesMapping(Stream<U> upstream, Function<? super U, ? extends T> mappingFunction) {
        this.upstream = upstream;
        this.mappingFunction = mappingFunction;
    }

    // implementation details...
}

显然，在实现map 时，如果您随后将上游（this）传递给StreamThatDoesMapping，新流将“了解”您之前执行的操作！这就是您可以实现map 的方式，再次非常简化：

public <R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper) {
    return new StreamThatDoesMapping<>(this, mapper);
}

当您执行终端操作时，您是在“最下游”Stream 对象上执行此操作，该对象将从其上游获取元素，而该上游将从 its 上游获取元素， 等等。有点像链表，不是吗？

请注意，这只是下游了解上游的一种方式。可能还有其他的，但这是ReferencePipeline 实现使用的。这是 JDK 中大多数 stream() 方法返回的内容。我强烈建议查看他们的源代码。

Answer 2

如果我这样说：“直到终端操作被命中，才会对流上的中间操作进行评估，这将实际执行它们，”我是否正确？

是的。

我想知道它是否只是返回自己，然后只是跟踪中间操作以执行它。

没有。

它返回一个新的Stream 对象，该对象是根据先前的Stream 对象定义的。